KR102281220B1 - Prism module with optical image stabilization - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 카메라 모듈과 구분되는 독립적인 프리즘 모듈을 통해 손떨림 방지 기능을 실현할 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈은, 최적화된 구조를 통해 최소의 홀센서를 사용하면서 프리즘 2축 구동 구조의 각 축 구동에 따른 축간 구동 간섭을 최소화할 수 있다. 또한, 손떨림 보정 기능을 카메라 모듈에서 분리시켜 프리즘 모듈에 마련함으로써 기존의 이미지 센서와 OIS 액추에이터 간의 영상 손실을 방지할 수 있어, 본 발명의 프리즘 모듈을 활용함으로써 화질 저하 현상을 방지할 수 있다.The present invention is to solve the above problems, and enables the anti-shake function to be realized through an independent prism module that is distinguished from the camera module. The prism module having a handshake correction function according to the present invention can minimize the driving interference between the axes due to the driving of each axis of the prism two-axis driving structure while using a minimum Hall sensor through an optimized structure. In addition, the image loss between the existing image sensor and the OIS actuator can be prevented by separating the hand shake correction function from the camera module and providing it in the prism module, so that image quality degradation can be prevented by using the prism module of the present invention.

Description

손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈{PRISM MODULE WITH OPTICAL IMAGE STABILIZATION}Prism module with image stabilization function {PRISM MODULE WITH OPTICAL IMAGE STABILIZATION}

본 발명은 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 카메라 모듈에 측면 배치되는 프리즘 모듈로서 카메라에 가해지는 진동의 반대방향으로 프리즘을 2축으로 틸트(tilt) 회전 구동함으로써 진동을 상쇄시키는 프리즘 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a prism module having an image stabilization function, and more particularly, as a prism module disposed on the side of a camera module, the prism is tilted and rotated in two axes in the opposite direction to the vibration applied to the camera. It is related to the prism module that cancels the

2축으로 틸트 회전 구동하는 프리즘 모듈 구조의 경우, 각 축 구동시 축 간의 구동 간섭으로 인해 홀센서의 위치값 센싱에 오차가 발생하게 된다. 기존의 프리즘 모듈의 경우 홀센서의 위치값 오차를 보정하기 위해 홀센서의 수량을 늘려 측정값을 보정하는 방식을 사용하거나, 또는 오차량을 포함한 위치값을 그대로 사용하여 성능 저하를 감수하였다. In the case of a prism module structure driven by tilt rotation in two axes, an error occurs in sensing the position value of the Hall sensor due to driving interference between the axes when each axis is driven. In the case of the existing prism module, in order to correct the error of the position value of the Hall sensor, the method of correcting the measured value by increasing the number of hall sensors was used, or the position value including the error amount was used as it is to reduce the performance.

또한, 현재 상용화된 손떨림 보정 기능(OIS; Optical Image Stabilizer) 카메라 모듈의 경우 카메라 모듈과 OIS 액추에이터가 일체형으로 설계되어 있어, 범용적으로 사용되는 분리 가능한 OIS 액추에이터 구조가 없다.In addition, in the case of a commercially available Optical Image Stabilizer (OIS) camera module, since the camera module and the OIS actuator are designed as an integrated body, there is no general-purpose detachable OIS actuator structure.

현재 상용화된 OIS 액추에이터, 즉 카메라 모듈과 일체형으로 형성되어 있는 OIS 액추에이터 구조는 흔들림 보정을 위한 방법으로 이미지 센서와 렌즈를 광축으로 시프팅(Shifting) 또는 광축 틸팅(Tilting)을 통해 보정하게 된다. 이때 이미지 센서와 렌즈의 광축이 틀어짐으로서 영상의 주변부에 영상 손실이 발생되게 되어 화질 저하 현상이 발생된다. The currently commercialized OIS actuator, that is, the OIS actuator structure formed integrally with the camera module, is a method for stabilizing the image sensor and the lens by optical axis shifting or optical axis tilting. At this time, as the optical axes of the image sensor and the lens are misaligned, image loss occurs in the periphery of the image, resulting in image quality degradation.

KRUS 10-194274310-1942743 B1B1

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 카메라 모듈과 구분되는 독립적인 프리즘 모듈을 통해 손떨림 방지 기능을 실현할 수 있도록 한다. 또한, 손떨림 방지 기능을 카메라 모듈이 아닌 프리즘 모듈에 구비함으로써, 카메라 모듈에서 이미지 센서와 렌즈의 광축 틀어짐 현상을 방지하여 영상 손실, 즉 화질 저하 문제를 해결하고자 한다. 또한, 프리즘 모듈의 2축 구동 구조에서 각 축 구동시 축간 구동 간섭을 최대한으로 줄임으로써 홀센서의 위치값 오차량을 최소화하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, and enables the anti-shake function to be realized through an independent prism module that is distinguished from the camera module. In addition, by providing an anti-shake function in the prism module rather than the camera module, the optical axis deviation of the image sensor and the lens in the camera module is prevented, and thus the image loss, that is, the image quality degradation problem is solved. In addition, in the two-axis driving structure of the prism module, the amount of error in the position value of the Hall sensor is minimized by maximally reducing the driving interference between the axes when driving each axis.

본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈은, 입사된 빛을 카메라 모듈로 안내하는 프리즘, 상기 프리즘이 장착되고, 피치 방향으로 회전 구동함으로써 피치 방향의 진동을 상쇄시키는 제1 캐리어 및 상기 제1 캐리어를 내부에 포함하도록 배치되며, 요 방향으로 회전 구동함으로써 요 방향의 진동을 상쇄시키는 제2 캐리어를 포함하고, 상기 카메라 모듈에 결합된다.A prism module having a handshake correction function according to an embodiment of the present invention includes a prism for guiding incident light to a camera module, the prism is mounted, and a first to offset vibration in the pitch direction by rotationally driving in the pitch direction. It is arranged to include a carrier and the first carrier therein, and includes a second carrier for offsetting vibration in the yaw direction by rotationally driving in the yaw direction, and is coupled to the camera module.

본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈은, 상기 제2 캐리어의 요 방향 회전 중심축과 대응되는 위치에 배치되어, 상기 제1 캐리어의 피치 방향 진동을 측정하는 제1 홀센서 및 상기 제2 캐리어의 요 방향 진동을 측정하기 위해 상기 제2 캐리어의 측면 방향에 배치되는 제2 홀센서를 포함한다.The prism module having a handshake correction function according to an embodiment of the present invention is disposed at a position corresponding to the central axis of rotation in the yaw direction of the second carrier, the first hole for measuring the pitch direction vibration of the first carrier a sensor and a second Hall sensor disposed in a lateral direction of the second carrier to measure the yaw direction vibration of the second carrier.

본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈은, 상기 제1 캐리어에 배치되어 상기 상기 제1 캐리어와 같이 진동하여, 상기 제1 홀센서가 측정하는 피치 방향의 자속 밀도의 변화를 일으키는 제1 마그넷 및 상기 제2 캐리어에 배치되어 상기 제2 캐리어와 같이 진동하여, 상기 제2 홀센서가 측정하는 요 방향의 자속 밀도 변화를 일으키는 제2 마그넷을 포함한다.A prism module having a hand-shake correction function according to an embodiment of the present invention is disposed on the first carrier and vibrates like the first carrier, and the change in magnetic flux density in the pitch direction measured by the first Hall sensor and a second magnet disposed on the second carrier and vibrating with the second carrier to cause a change in magnetic flux density in the yaw direction measured by the second Hall sensor.

본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈은, 상기 제2 캐리어의 내부에서 상기 제1 캐리어의 피치 방향 회전 반경에 대응되도록 배치됨으로써, 상기 제1 캐리어의 피치 방향 진동을 유도하는 제1 볼베어링 및 상기 제2 캐리어의 하면 방향에 배치되고, 상기 제2 캐리어의 요 방향 회전 반경에 따라 배치됨으로써, 상기 제2 캐리어의 요 방향 진동을 유도하는 제2 볼베어링을 포함한다.A prism module having a handshake correction function according to an embodiment of the present invention is arranged to correspond to a pitch direction rotation radius of the first carrier inside the second carrier, thereby inducing a pitch direction vibration of the first carrier and a second ball bearing disposed in the direction of the lower surface of the first ball bearing and the second carrier, and disposed according to the yaw direction of the second carrier, thereby inducing vibration in the yaw direction of the second carrier.

본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈은, 상기 제2 캐리어의 요 방향 회전 중심축과 대응되는 위치이자 상기 제1 홀센서와 같은 위치에 배치되는 제1 코일 및 상기 제2 홀센서와 같은 위치에 배치되는 제2 코일을 포함한다.A prism module having a handshake correction function according to an embodiment of the present invention includes a first coil and a first coil disposed at a position corresponding to a central axis of rotation in a yaw direction of the second carrier and at the same position as the first Hall sensor. 2 and a second coil disposed at the same position as the Hall sensor.

본 발명에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈은, 최적화된 구조를 통해 최소의 홀센서를 사용하면서 프리즘 2축 구동 구조의 각 축 구동에 따른 축간 구동 간섭을 최소화할 수 있다. 또한, 손떨림 보정 기능을 카메라 모듈에서 분리시켜 프리즘 모듈에 마련함으로써 기존의 이미지 센서와 OIS 액추에이터 간의 영상 손실을 방지할 수 있어, 본 발명의 프리즘 모듈을 활용함으로써 화질 저하 현상을 방지할 수 있다.The prism module having a handshake correction function according to the present invention can minimize the driving interference between the axes due to the driving of each axis of the prism two-axis driving structure while using a minimum Hall sensor through an optimized structure. In addition, the image loss between the existing image sensor and the OIS actuator can be prevented by separating the hand shake correction function from the camera module and providing it in the prism module, so that image quality degradation can be prevented by using the prism module of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘 모듈과 카메라 모듈의 결합 사시도;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘 모듈의 상세 구성을 도시한 분해 결합도;
도 3a은 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘 모듈의 절단면도;
도 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘 모듈의 절단 정면도;
도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘 모듈의 절단 상면도;
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘 모듈의 제1 캐리어, 제2 캐리어 및 제1 볼베이링의 결합 관계를 도시한 도면;
도 4b는 도 4a의 yz 평면 절단 단면도;
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘 모듈의 제2 캐리어, 제2 볼베어링 및 하우징의 결합 관계를 도시한 도면;
도 5b는 도 5a의 zx 평면 절단 단면도;
도 6a 내지 도 6b은 제1 마그넷의 위치 틀어짐을 보여주는 도면; 및
도 7a 내지 도 7d는 도 6a 내지 도 6b의 구동을 마그넷의 자속 밀도와 연관시킨 도면;이다.1 is a combined perspective view of a prism module and a camera module according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is an exploded view showing the detailed configuration of the prism module according to an embodiment of the present invention;
3A is a cross-sectional view of a prism module according to an embodiment of the present invention;
3B is a cut-away front view of a prism module according to an embodiment of the present invention;
3c is a cut-away top view of a prism module according to an embodiment of the present invention;
Figure 4a is a view showing the coupling relationship of the first carrier, the second carrier and the first ball bearing of the prism module according to an embodiment of the present invention;
Fig. 4B is a cross-sectional view taken in the yz plane of Fig. 4A;
Figure 5a is a view showing a coupling relationship between the second carrier, the second ball bearing and the housing of the prism module according to an embodiment of the present invention;
Fig. 5b is a cross-sectional view taken in the zx plane of Fig. 5a;
6a to 6b are views showing a position shift of the first magnet; and
7A to 7D are diagrams in which the driving of FIGS. 6A to 6B is related to the magnetic flux density of a magnet;

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings and preferred embodiments. In the present specification, in adding reference numbers to the components of each drawing, it should be noted that only the same components are given the same number as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, terms such as "first", "second", "one side", and "other side" are used to distinguish one component from another component, and it is not that the component is limited by the terms. no. Hereinafter, in describing the present invention, detailed descriptions of related known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈(1)과 카메라 모듈(C)의 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명의 프리즘 모듈(1)의 분해도이며, 도 3a는 본 발명의 프리즘 모듈(1)의 yz 평면 절단면도이다.1 is a combined perspective view of a prism module 1 and a camera module C having a hand shake correction function according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded view of the prism module 1 of the present invention, FIG. 3a is a yz plane cross-sectional view of the prism module 1 of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈(1)은, 입사된 빛을 카메라 모듈(C)로 안내하는 프리즘(10), 상기 프리즘(10)이 장착되고, 피치 방향(Pitch direction; P)으로 회전 구동함으로써 피치 방향(P)의 진동을 상쇄시키는 제1 캐리어(20) 및 상기 제1 캐리어(20)를 내부에 포함하도록 배치되며, 요 방향(Yaw direction; Y)으로 회전 구동함으로써 요 방향(Y)의 진동을 상쇄시키는 제2 캐리어(30)를 포함하고, 상기 카메라 모듈(C)에 결합된다.In the prism module 1 having a handshake correction function according to an embodiment of the present invention, a prism 10 for guiding incident light to the camera module C, the prism 10 is mounted, and the pitch direction ( The first carrier 20 and the first carrier 20 for canceling the vibration in the pitch direction (P) by rotationally driving in the pitch direction (P) are disposed therein, and in the yaw direction (Y) It includes a second carrier 30 for canceling vibration in the yaw direction (Y) by rotationally driving, and is coupled to the camera module (C).

먼저 본 발명 프리즘 모듈(1)의 전체적인 구성을 설명한다. 본 발명의 프리즘 모듈(1)은 프리즘(10), 제1 캐리어(20), 제2 캐리어(30)를 포함한다. 프리즘 모듈(1)은 제1 캐리어(20)와 제2 캐리어(30)의 결합을 안정적으로 고정시키기 위한 하우징(40)을 포함한다. 또한, 프리즘 모듈(10)은 모듈의 제어와 전기를 공급하기 위한 연성회로기판(50)이 하우징(40)의 하면에 배치되도록 한다. 또한, 프리즘 모듈(10)은 쉴드 캔(60)을 더 포함하며, 쉴드 캔(60)은 제1 캐리어(20), 제2 캐리어(30), 하우징(40), 연성회로기판(50) 등의 구성을 보호하는 역할을 한다. 브라켓(B)은 프리즘 모듈(1)과 카메라 모듈(C)을 서로 결합 고정하기 위하여 카메라 모듈의 렌즈가 광축을 따라 프리즘 모듈(10)에 결합될 수 있도록 한다. 프리즘 모듈은 적층형으로 제작 가능하여 프리즘 모듈 제작 비용을 감소시킬 수 있으며, 프리즘 모듈의 불량률을 현저히 낮출 수 있다. 또한, 본 발명의 프리즘 모듈은 손떨림 보정 기능을 갖는 것으로 서술되나, 이에 한정되지 않고 프리즘 모듈에 자동 초점 기능(autofocus; AF)이 더 구비될 수 있다.First, the overall configuration of the prism module 1 of the present invention will be described. The prism module 1 of the present invention includes a prism 10 , a first carrier 20 , and a second carrier 30 . The prism module 1 includes a housing 40 for stably fixing the coupling between the first carrier 20 and the second carrier 30 . In addition, the prism module 10 allows the flexible circuit board 50 for controlling the module and supplying electricity to be disposed on the lower surface of the housing 40 . In addition, the prism module 10 further includes a shield can 60 , and the shield can 60 includes a first carrier 20 , a second carrier 30 , a housing 40 , a flexible circuit board 50 , etc. It serves to protect the composition of The bracket (B) allows the lens of the camera module to be coupled to the prism module 10 along the optical axis in order to couple and fix the prism module 1 and the camera module C to each other. Since the prism module can be manufactured in a stacked type, the manufacturing cost of the prism module can be reduced, and the defect rate of the prism module can be significantly reduced. In addition, although the prism module of the present invention is described as having a hand shake correction function, the present invention is not limited thereto and the prism module may further include an autofocus function (AF).

본 발명의 프리즘 모듈(1)은 프리즘(10), 제1 캐리어(20), 제2 캐리어(30)를 포함한다. 도 1을 보면, 본 발명의 프리즘 모듈(1)은 기 상용화되어 있는 카메라 모듈(C)에 측방향으로 배치 결합된다. 따라서 프리즘(10)은 프리즘 모듈(1)로 입사된 빛을 카메라 모듈(C)로 안내하는 역할을 한다. 이때 카메라가 설치된 기기에 사용자의 손떨림이나 기타 진동이 가해질 때, 손떨림 보정 기능(OIS)를 통해 카메라 영상 또는 사진의 흔들림을 방지하게 된다. 본 발명의 프리즘 모듈(1)은 손떨림 보정 기능을 갖춘 모듈로서, 기존의 카메라 모듈(C)에 결합됨으로써 카메라 모듈(C)에 손떨림 보정 기능을 제공하게 된다.The prism module 1 of the present invention includes a prism 10 , a first carrier 20 , and a second carrier 30 . Referring to Figure 1, the prism module (1) of the present invention is arranged and coupled to the camera module (C) which is commercially available in the lateral direction. Therefore, the prism 10 serves to guide the light incident on the prism module 1 to the camera module C. At this time, when the user's hand shake or other vibration is applied to the device in which the camera is installed, the camera image or photo shake is prevented through the hand shake compensation function (OIS). The prism module 1 of the present invention is a module equipped with a camera shake correction function, and by being coupled to the existing camera module C, provides the camera module C with a camera shake correction function.

손떨림 보정 기능에 대해 설명하기 전에 먼저 피치 방향(P)과 요 방향(Y)에 대해 설명한다. 도 3을 보면, 프리즘 모듈(10)을 도시한 도면에 x, y, z축에 대해 표시하고 있다. 피치 방향(P) 진동은 x축을 중심으로 회전하는 진동을 말하며, 요 방향(Y) 진동은 y축을 중심으로 회전하는 진동을 말한다. 본 발명에서 프리즘(10)이 2축 회전 구동을 한다는 것은, 피치 방향(P)과 요 방향(Y)으로 틸트(tilt, 기울임 운동) 회전 구동을 함으로써 외부 진동을 상쇄할 수 있음을 말한다. Before describing the image stabilization function, the pitch direction (P) and the yaw direction (Y) will be described first. Referring to FIG. 3 , the prism module 10 is shown with respect to the x, y, and z axes. The pitch direction (P) vibration refers to vibration that rotates around the x-axis, and the yaw direction (Y) vibration refers to vibration that rotates around the y-axis. In the present invention, the two-axis rotational driving of the prism 10 means that external vibrations can be offset by tilting rotational driving in the pitch direction (P) and the yaw direction (Y).

본 발명의 프리즘 모듈(1)의 손떨림 보정 기능은 제1 캐리어(20)와 제2 캐리어(30)에 의해 형성된다. 제1 캐리어(20)는 프리즘(10)이 장착되며 피치 방향(P)으로 틸트 회전 구동하게 된다. 제1 캐리어(20)는, 제1 캐리어(20)의 피치 방향(P) 회전 구동에 의해, 외부의 떨림 등의 진동을 상쇄시킬 수 있다. 제2 캐리어(30)는 제1 캐리어(20)를 내부에 포함하게 배치된다. 제2 캐리어(30)는 요 방향(Y)으로 틸트 회전 구동하여 요 방향(Y)의 진동을 상쇄시킬 수 있다. 이러한 프리즘 모듈(10)의 구동 메커니즘에 의해 프리즘 모듈(10)이 손떨림 보정 기능을 구비하게 된다.The hand shake correction function of the prism module 1 of the present invention is formed by the first carrier 20 and the second carrier 30 . The first carrier 20 is mounted with a prism 10 and is driven by tilt rotation in the pitch direction (P). The first carrier 20 may cancel vibrations such as external vibration by rotational driving in the pitch direction (P) of the first carrier 20 . The second carrier 30 is disposed to include the first carrier 20 therein. The second carrier 30 may be tilt-rotated in the yaw direction (Y) to offset vibration in the yaw direction (Y). By the driving mechanism of the prism module 10 , the prism module 10 has a hand shake correction function.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 홀센서(21) 및 제2 홀센서(31)의 배치를 나타내고, 도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전에 의한 제1 마그넷(22)의 위치 틀어짐을 나타내며, 도 7a 내지 도 7d는 제1 마그넷(22)의 위치별 자속밀도의 변화를 나타낸 것이다.3A to 3C show the arrangement of the first Hall sensor 21 and the second Hall sensor 31 according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 6A to 6B are views of the second carrier 30 of the present invention. The position shift of the first magnet 22 due to rotation in the yaw direction (Y) is shown, and FIGS. 7A to 7D show the change in magnetic flux density for each position of the first magnet 22 .

본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈(10)은, 상기 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전 중심축과 대응되는 위치에 배치되어, 상기 제1 캐리어(20)의 피치 방향(P) 진동을 측정하는 제1 홀센서(21) 및 상기 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 진동을 측정하기 위해 상기 제2 캐리어(30)의 측면 방향에 배치되는 제2 홀센서(31)를 포함한다.The prism module 10 having a hand-shake correction function according to an embodiment of the present invention is disposed at a position corresponding to the central axis of rotation in the yaw direction (Y) of the second carrier 30, and the first carrier ( 20) Arranged in the lateral direction of the second carrier 30 to measure the yaw direction (Y) vibration of the first Hall sensor 21 and the second carrier 30 for measuring the pitch direction (P) vibration and a second Hall sensor 31 which becomes

본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈(10)은, 상기 제1 캐리어(20)에 배치되어 상기 상기 제1 캐리어(20)와 같이 진동하여, 상기 제1 홀센서(21)가 측정하는 피치 방향(P)의 자속 밀도의 변화를 일으키는 제1 마그넷(22) 및 상기 제2 캐리어(30)에 배치되어 상기 제2 캐리어(30)와 같이 진동하여, 상기 제2 홀센서(31)가 측정하는 요 방향(Y)의 자속 밀도 변화를 일으키는 제2 마그넷(32)을 포함한다.The prism module 10 having an image stabilization function according to an embodiment of the present invention is disposed on the first carrier 20 and vibrates like the first carrier 20, so that the first Hall sensor ( 21) is disposed on the first magnet 22 and the second carrier 30 causing a change in magnetic flux density in the measured pitch direction P, and vibrates like the second carrier 30, and the second hole The sensor 31 includes a second magnet 32 that causes a change in magnetic flux density in the yaw direction (Y) measured.

도 3a 내지 도 3c를 보면, 본 발명에서 제1 케이스(20) 진동의 피치 방향(P) 위치값은 제1 케이스(20)의 아래 방향으로 형성되어 있는 제1 홀센서(21)가 측정하고, 제2 케이스(30) 진동의 요 방향(Y) 위치값은 제2 케이스(30)의 측방향에 배치된 제2 홀센서(31)가 측정한다. 도 3b의 yz 평면 절단 단면도를 보면, 제1 케이스(20)에 배치된 제1 마그넷(22)이 피치 방향으로 움직이며 제1 홀센서(21)가 위치한 공간의 자속밀도를 변화시키는 것을 볼 수 있고, 도 3c의 zx 평면 절단 단면도를 보면, 제2 케이스(30)에 배치된 제2 마그넷(32)이 요 방향으로 움직이면서 제2 홀센서(31)가 위치한 공간의 자속밀도를 변화시키는 것을 알 수 있다.3a to 3c, in the present invention, the pitch direction (P) position value of the vibration of the first case 20 is measured by the first Hall sensor 21 formed in the downward direction of the first case 20 and , the yaw direction (Y) position value of the vibration of the second case 30 is measured by the second Hall sensor 31 disposed in the lateral direction of the second case 30 . Looking at the yz plane cut sectional view of FIG. 3B , it can be seen that the first magnet 22 disposed in the first case 20 moves in the pitch direction and changes the magnetic flux density of the space in which the first Hall sensor 21 is located. 3c, it can be seen that the second magnet 32 disposed in the second case 30 moves in the yaw direction to change the magnetic flux density of the space in which the second Hall sensor 31 is located. can

도 2 및 도 3a를 보면, 제2 캐리어(30)는 제1 캐리어(20)의 외부에 형성되므로, 제1 캐리어(20)의 피치 방향(P) 회전과 상관없이 항상 일정한 요 방향(Y) 운동 경로를 갖게 된다. 이때, 제2 마그넷(32)은 제2 홀센서(31)가 측정하는 요 방향(Y)의 자속 밀도 변화를 일으키도록 제2 캐리어(30)에 배치된다. 따라서 요 방향(Y) 진동을 측정할 제2 홀센서(31)는 제1 캐리어(20)에 배치된 제2 마그넷(32)이 일정한 경로로 이동되기 때문에 오차없이 자속 밀도의 변화에 따른 위치값을 측정할 수 있다.2 and 3A, since the second carrier 30 is formed outside the first carrier 20, the yaw direction (Y) is always constant regardless of the rotation of the pitch direction (P) of the first carrier (20) have a path of motion. In this case, the second magnet 32 is disposed on the second carrier 30 to cause a change in magnetic flux density in the yaw direction Y measured by the second Hall sensor 31 . Therefore, the second hall sensor 31 to measure the yaw direction (Y) vibration is a position value according to the change in magnetic flux density without error because the second magnet 32 disposed on the first carrier 20 moves in a constant path. can be measured.

그에 반해 제1 캐리어(20)는 제2 캐리어(30)의 내부에 형성되므로, 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전에 의하여 제1 캐리어(20)의 진동 경로가 변하게 된다. 따라서 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 구동에 의해 축간 구동 간섭이 발생하여 피치 방향(P) 위치값 변화량을 측정하는 제1 홀센서(21)에 위치값 오차가 발생하게 된다. 이러한 제1 홀센서(21)의 위치값 측정 오차를 최소화하기 위하여 제1 홀센서(21)의 위치 조정이 필요하다.On the other hand, since the first carrier 20 is formed inside the second carrier 30 , the vibration path of the first carrier 20 is changed by rotation of the second carrier 30 in the yaw direction (Y). Therefore, an interaxial driving interference is generated by the yaw direction (Y) driving of the second carrier 30, so that a position value error occurs in the first Hall sensor 21 that measures the change amount of the position value in the pitch direction (P). In order to minimize the measurement error of the position value of the first Hall sensor 21, the position of the first Hall sensor 21 needs to be adjusted.

기존의 OIS 액추에이터에서는 이러한 위치 조정에 대한 기술적 연구가 없었다. 도 6b는 일반적인 OIS 액추에이터에서 홀센서와 마그넷의 위치를 나타낸다. 일반적인 OIS 액추에이터에서 홀센서의 위치는 제2 케이스(30)의 요 방향(Y) 진동의 중심축에 배치시키지 않기 때문에 제2 캐리어(30)가 요 방향(Y)으로 세타(θ) 각도 만큼 회전하면 본 발명의 경우보다 더 큰 마그넷의 위치 변화가 일어나서, 도 7d에서 나타난 것과 같이 자속밀도 선형구간의 바깥에 제1 마그넷(22)의 구동 스트로크 범위가 위치되게 된다. 따라서 자속밀도가 선형적으로 변하지 않는 구간에서 홀센서가 위치되게 됨에 따라 홀센서가 마그넷의 움직임의 위치 변화값을 선형적으로 측정하지 못하여 실제 위치 변경값보다 많이 측정 또는 적게 측정하는 오차가 발생하게 된다. In the existing OIS actuator, there was no technical study on this position adjustment. 6B shows the positions of the hall sensor and the magnet in a general OIS actuator. In a general OIS actuator, since the position of the Hall sensor is not arranged on the central axis of the yaw direction (Y) vibration of the second case 30, the second carrier 30 rotates by theta (θ) angle in the yaw direction (Y). When the position of the magnet is larger than that in the case of the present invention, the driving stroke range of the first magnet 22 is located outside the magnetic flux density linear section as shown in FIG. 7D. Therefore, as the Hall sensor is positioned in the section where the magnetic flux density does not change linearly, the Hall sensor cannot measure the position change value of the magnet movement linearly, resulting in an error of measuring more or less than the actual position change value. do.

그에 반해 본 발명의 경우는 제1 홀센서(21)와 제1 마그넷(22)의 위치를 조정하여 홀센서의 측정 오차를 최소화시킨다. 도 6a을 보면, 본 발명의 제1 홀센서(21)는 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 틸트 회전의 중심축에 대응되도록 배치된다. 이때, 제1 마그넷(22)은 제1 캐리어(20)에 배치되어 제1 캐리어(20)와 같이 진동한다. 따라서 제2 캐리어(30)가 요 방향(Y)으로 세타(θ) 각도 만큼 회전한다 하더라도 제1 캐리어(20)에 배치된 제1 마그넷(22)의 회전량에 의한 자속밀도 변화값을 최소화할 수 있다. In contrast, in the case of the present invention, the measurement error of the Hall sensor is minimized by adjusting the positions of the first Hall sensor 21 and the first magnet 22 . Referring to FIG. 6A , the first Hall sensor 21 of the present invention is disposed to correspond to the central axis of the tilt rotation in the yaw direction (Y) of the second carrier 30 . At this time, the first magnet 22 is disposed on the first carrier 20 and vibrates like the first carrier 20 . Therefore, even if the second carrier 30 rotates by the theta (θ) angle in the yaw direction (Y), the magnetic flux density change value due to the rotation amount of the first magnet 22 disposed on the first carrier 20 can be minimized. can

이를 설명하기 위해 도 7a 내지 도 7c를 보면, 도 7a는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 마그넷(22)에 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전이 개입되지 않은 상태를 도시한다. 제1 홀센서(21)와 제1 마그넷(22)이 자속밀도 선형구간의 중심에 위치한 것을 볼 수 있다. 따라서 제1 캐리어(10)의 피치 방향(P) 운동에 의해 제1 마그넷(22)이 피치 방향(P)으로 진동한다 하더라도, 제1 마그넷(22)의 구동 스트로크 범위가 자속 밀도 선형 구간 내에 위치되어 있으므로, 제1 홀센서(21)가 오차 없이 제1 마그넷(22)의 위치 변화값을 측정할 수 있다.7A to 7C to explain this, FIG. 7A shows a state in which the rotation of the yaw direction (Y) of the second carrier 30 is not intervened in the first magnet 22 according to an embodiment of the present invention. do. It can be seen that the first Hall sensor 21 and the first magnet 22 are located at the center of the magnetic flux density linear section. Therefore, even if the first magnet 22 vibrates in the pitch direction P due to the pitch direction P motion of the first carrier 10, the driving stroke range of the first magnet 22 is located within the magnetic flux density linear section. Therefore, the first Hall sensor 21 can measure the position change value of the first magnet 22 without error.

도 7b과 도 7c는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 마그넷(22)에 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전이 개입된 상태를 도시한다. 제1 홀센서(21)가 자속밀도 선행구간의 중심에서 살짝 벗어난 것을 볼 수 있다. 본 발명의 제1 홀센서(21)는 도 6a에서 보았듯이 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전의 중심축에 배치되어 있기 때문에, 제1 마그넷(22)에 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전이 개입된 상태이더라도, 제1 마그넷(22)의 요 방향(Y) 회전에 의한 위치 변화를 최소화될 수 있어, 도 7b 및 도 7c와 같이 제1 마그넷(22)의 구동 스트로크의 범위가 자속밀도 선형구간 내에 배치될 수 있는 것이다. 따라서 본 발명의 제1 홀센서(21)가 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전축에 배치되어, 프리즘 모듈(10)의 2축 구동에 따른 축간 간섭을 최소화함으로써 홀센서의 오차값을 최소화할 수 있다.7b and 7c show a state in which the rotation of the yaw direction (Y) of the second carrier 30 is intervened in the first magnet 22 according to an embodiment of the present invention. It can be seen that the first Hall sensor 21 is slightly deviated from the center of the magnetic flux density preceding section. Since the first Hall sensor 21 of the present invention is disposed on the central axis of rotation in the yaw direction (Y) of the second carrier 30 as shown in FIG. 6A , the second carrier 30 is attached to the first magnet 22 . ), even in a state in which the yaw direction (Y) rotation is intervened, the position change due to the yaw direction (Y) rotation of the first magnet 22 can be minimized, and as shown in FIGS. 7b and 7c, the first magnet 22 The range of the driving stroke of can be arranged within the magnetic flux density linear range. Therefore, the first Hall sensor 21 of the present invention is disposed on the yaw direction (Y) rotation axis of the second carrier 30, thereby minimizing the interaxial interference caused by the two-axis driving of the prism module 10, thereby the error value of the Hall sensor can be minimized.

도 4a 내지 도 4b는 제1 볼베어링(23)의 배치 관계를 나타내는 도면이고, 도 5a 내지 도 5b는 제2 볼베어링(33)의 배치 관계를 나타내는 도면이다.4A to 4B are views showing the arrangement relationship of the first ball bearing 23 , and FIGS. 5A to 5B are views showing the arrangement relation of the second ball bearings 33 .

본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈(1)은, 상기 제2 캐리어(30)의 내부에서 상기 제1 캐리어(20)의 피치 방향(P) 회전 반경에 대응되도록 배치됨으로써, 상기 제1 캐리어(20)의 피치 방향(P) 진동을 유도하는 제1 볼베어링(23) 및 상기 제2 캐리어(30)의 하면 방향에 배치되고, 상기 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전 반경에 따라 배치됨으로써, 상기 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 진동을 유도하는 제2 볼베어링(33)을 포함한다.The prism module 1 having a hand-shake correction function according to an embodiment of the present invention is arranged to correspond to a rotation radius in the pitch direction P of the first carrier 20 inside the second carrier 30 . As a result, the first ball bearing 23 and the second carrier 30 for inducing vibration in the pitch direction P of the first carrier 20 are disposed in the lower surface direction, and the yaw direction of the second carrier 30 . (Y) by being disposed according to the rotation radius, and a second ball bearing 33 for inducing vibration in the yaw direction (Y) of the second carrier 30 .

본 발명은 제1 캐리어(20)가 피치 방향(P)으로 틸트 회전 진동을 하기 위하여, 제1 캐리어(20)의 회전 경로을 형성하기 위한 제1 볼베어링(23)을 포함한다. 도 4a 및 도 4b를 보면, 제1 볼베어링(23)은 제1 캐리어(20)의 아랫방향에 배치되며 제1 캐리어(20)의 회전 경로에 대응되는 곡선에 따라 배치되어 있음을 볼 수 있다. 따라서 제1 캐리어(20)는 제1 볼베어링(23)의 움직임에 따라 진동하면서 기기 외부에서 가해지는 피치 방향(P)의 진동을 상쇄시킬 수 있다.The present invention includes a first ball bearing 23 for forming a rotation path of the first carrier 20 in order for the first carrier 20 to tilt rotational vibration in the pitch direction (P). 4A and 4B , it can be seen that the first ball bearing 23 is disposed below the first carrier 20 and is disposed along a curve corresponding to the rotation path of the first carrier 20 . Accordingly, the first carrier 20 may cancel the vibration in the pitch direction P applied from the outside of the device while vibrating according to the movement of the first ball bearing 23 .

본 발명은 제2 캐리어(30)가 요 방향(Y)으로 틸트 회전 진동을 하기 위하여, 제2 캐리어(30)의 회전 경로를 형성하기 위한 제2 볼베어링(33)을 포함한다. 도 5a 및 도 5b를 보면, 제2 볼베어링(33)은 제2 캐리어(30)의 아랫 방향에서 원형의 경로를 따라 배치되어 있으며, 제2 볼베어링(33)이 제2 캐리어(30)가 원형의 경로를 따라 요 방향(Y) 틸트 회전할 수 있도록 제2 볼베어링(33)이 미끄럼 운동을 하게 된다.The present invention includes a second ball bearing 33 for forming a rotation path of the second carrier 30 in order for the second carrier 30 to tilt rotational vibration in the yaw direction (Y). 5A and 5B, the second ball bearing 33 is disposed along a circular path in the downward direction of the second carrier 30, and the second ball bearing 33 is the second carrier 30 has a circular shape. The second ball bearing 33 slides so that it can tilt in the yaw direction (Y) along the path.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프리즘 모듈(1)의 분해도이다.2 is an exploded view of the prism module 1 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈(1)은, 상기 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전 중심축과 대응되는 위치이자 상기 제1 홀센서(21)와 같은 위치에 배치되는 제1 코일(24) 및 상기 제2 홀센서(31)와 같은 위치에 배치되는 제2 코일(34)을 포함한다.The prism module 1 having a handshake correction function according to an embodiment of the present invention is a position corresponding to the central axis of rotation in the yaw direction (Y) of the second carrier 30 and the first Hall sensor 21 . It includes a first coil 24 disposed at the same position as , and a second coil 34 disposed at the same position as the second Hall sensor 31 .

본 발명의 피치 방향(P) 틸트 회전을 제1 홀센서(21)가 측정할 수 있도록, 제1 홀센서(21)와 같은 제2 캐리어(30)의 요 방향(Y) 회전 중심축과 대응되는 위치에 제1 코일(24)이 배치된다. 이에 따라 제1 코일(24)에 전기가 공급됨으로써 제1 마그넷(22)의 움직임에 따른 자속밀도의 변화를 제1 홀센서(21)가 측정하게 된다.Corresponds to the central axis of rotation in the yaw direction (Y) of the second carrier 30 such as the first Hall sensor 21 so that the first Hall sensor 21 can measure the pitch direction (P) tilt rotation of the present invention. The first coil 24 is disposed at a position where the Accordingly, as electricity is supplied to the first coil 24 , the first Hall sensor 21 measures a change in magnetic flux density according to the movement of the first magnet 22 .

본 발명의 요 방향(Y) 틸트 회전을 제2 홀센서(31)가 측정할 수 있도록, 제2 홀센서(31)와 같은 위치에 제2 코일(34)이 배치된다. 이에 따라 제2 코일(34)에 전기가 공급됨으로써 제2 마그넷(32)의 움직임에 따른 자속밀도의 변화를 제2 홀센서(31)가 측정하게 된다.The second coil 34 is disposed at the same position as the second Hall sensor 31 so that the second Hall sensor 31 can measure the tilt rotation in the yaw direction (Y) of the present invention. Accordingly, as electricity is supplied to the second coil 34 , the second Hall sensor 31 measures a change in magnetic flux density according to the movement of the second magnet 32 .

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is intended to describe the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention. It is clear that the modification or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will become clear from the appended claims.

C : 카메라 모듈 B : 브라켓
P : 피치 방향 Y : 요 방향
1 : 프리즘 모듈 10 : 프리즘
20 : 제1 캐리어 21 : 제1 홀센서
22 : 제1 마그넷 23 : 제1 볼베어링
24 : 제1 코일 30 : 제2 캐리어
31 : 제2 홀센서 32 : 제2 마그넷
33 : 제2 볼베어링 34 : 제2 코일
40 : 하우징 50 : 연성회로기판
60 : 쉴드 캔C : Camera module B : Bracket
P: pitch direction Y: yaw direction
1: prism module 10: prism
20: first carrier 21: first hall sensor
22: first magnet 23: first ball bearing
24: first coil 30: second carrier
31: second hall sensor 32: second magnet
33: second ball bearing 34: second coil
40: housing 50: flexible circuit board
60: shield can

Claims (5)

입사된 빛을 카메라 모듈로 안내하는 프리즘;
상기 프리즘이 장착되고, 피치 방향으로 회전 구동함으로써 피치 방향의 진동을 상쇄시키는 제1 캐리어; 및
상기 제1 캐리어를 내부에 포함하도록 배치되며, 요 방향으로 회전 구동함으로써 요 방향의 진동을 상쇄시키는 제2 캐리어;
상기 제2 캐리어의 하면 방향에 배치되고, 상기 제2 캐리어의 요 방향 회전 반경에 따라 배치됨으로써, 상기 제2 캐리어의 요 방향 진동을 유도하는 제2 볼베어링;
상기 제2 캐리어 및 상기 제2 볼베어링을 내부에 수용하는 하우징; 및
상기 제2 캐리어의 요 방향 회전 중심축과 대응되는 위치에 고정되도록 배치되어, 상기 제1 캐리어의 피치 방향 진동을 측정하는 제1 홀센서;를 포함하고,
상기 제2 캐리어의 요 방향 회전의 축 방향으로 상기 제2 캐리어가 움직이지 않도록, 상기 제2 볼베어링이 요 방향 회전의 축 방향으로 상기 제2 캐리어를 지지하며, 상기 카메라 모듈에 결합되는 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈.a prism for guiding the incident light to the camera module;
a first carrier on which the prism is mounted, and for offsetting vibration in the pitch direction by rotationally driving in the pitch direction; and
a second carrier disposed to include the first carrier therein, and for offsetting vibration in the yaw direction by rotationally driving in the yaw direction;
a second ball bearing disposed in a direction of a lower surface of the second carrier and arranged according to a radius of rotation of the second carrier in the yaw direction to induce vibration in the yaw direction of the second carrier;
a housing accommodating the second carrier and the second ball bearing therein; and
a first Hall sensor arranged to be fixed at a position corresponding to the central axis of rotation in the yaw direction of the second carrier to measure the pitch direction vibration of the first carrier; and
So that the second carrier does not move in the axial direction of the yaw rotation of the second carrier, the second ball bearing supports the second carrier in the axial direction of the yaw rotation, and is coupled to the camera module. A prism module with 청구항 1에 있어서,
상기 제2 캐리어의 요 방향 진동을 측정하기 위해 상기 제2 캐리어의 측면 방향에 배치되는 제2 홀센서;를 포함하는 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈The method according to claim 1,
A prism module having a hand-shake correction function comprising a; a second Hall sensor disposed in a lateral direction of the second carrier to measure the yaw-direction vibration of the second carrier 청구항 2에 있어서,
상기 제1 캐리어에 배치되어 상기 상기 제1 캐리어와 같이 진동하여, 상기 제1 홀센서가 측정하는 피치 방향의 자속 밀도의 변화를 일으키는 제1 마그넷; 및
상기 제2 캐리어에 배치되어 상기 제2 캐리어와 같이 진동하여, 상기 제2 홀센서가 측정하는 요 방향의 자속 밀도 변화를 일으키는 제2 마그넷;을 포함하는 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈.3. The method according to claim 2,
a first magnet disposed on the first carrier and vibrating like the first carrier to cause a change in magnetic flux density in a pitch direction measured by the first Hall sensor; and
and a second magnet disposed on the second carrier and vibrating like the second carrier to cause a change in magnetic flux density in the yaw direction measured by the second Hall sensor. 청구항 3에 있어서,
상기 제2 캐리어의 내부에서 상기 제1 캐리어의 피치 방향 회전 반경에 대응되도록 배치됨으로써, 상기 제1 캐리어의 피치 방향 진동을 유도하는 제1 볼베어링;을 포함하는 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈.4. The method according to claim 3,
A prism module having a hand-shake correction function including a; a first ball bearing disposed inside the second carrier to correspond to a pitch-direction rotation radius of the first carrier, thereby inducing a pitch-direction vibration of the first carrier. 청구항 4에 있어서,
상기 제2 캐리어의 요 방향 회전 중심축과 대응되는 위치이자 상기 제1 홀센서와 같은 위치에 배치되는 제1 코일; 및
상기 제2 홀센서와 같은 위치에 배치되는 제2 코일;을 포함하는 손떨림 보정 기능을 구비한 프리즘 모듈.5. The method according to claim 4,
a first coil disposed at a position corresponding to the central axis of rotation in the yaw direction of the second carrier and at the same position as the first hall sensor; and
A prism module having a handshake correction function comprising a; a second coil disposed at the same position as the second Hall sensor.
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